Galáxias anãs desafiam cientistas – entenda como

Todas as sextas-feiras, ao vivo, a partir das 21h (pelo horário de Brasília), vai ao ar o Programa Olhar Espacial, no canal do Olhar Digital no YouTube. O episódio da última sexta-feira (25) (que você confere aqui) teve a presença do doutor em astronomia pela USP, Guilherme Limberg, que participa do grupo internacional DELVE, responsável por descobrir a galáxia anã Aquarius III, que orbita a Via láctea.

Durante o programa, Limberg contou para Marcelo Zurita porque escolheu a astronomia e qual foi sua trajetória na área. Também explicou o que são as galáxias anãs e desmistificou o método utilizado por pesquisadores para encontrar esses objetos espaciais no céu noturno. 

Quem é Guilherme Limberg?

O amor do pesquisador Guilherme Limberg pela astronomia começou aos 14 anos, quando um amigo o perguntou o que ele faria na faculdade. Limberg respondeu que sua vontade mesmo era fazer astrofísica, mas como era uma profissão mal-remunerada, ele decidiu fazer engenharia.

O interesse pelo cosmos e seus mistérios vinha do programa “O Universo”. Ele gostava dos assuntos, mas nunca teve a prática de olhar para o céu. O cientista disse que a parte mais técnica da astronomia é o que o chamava a atenção.

Em 2015, ele entrou na Universidade de São Paulo (USP) para cursar engenharia química. Porém, conta que após fazer um curso de férias no Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG), entendeu que a profissão de astrônomo era possível.

Ele fez o vestibular novamente e entrou no curso de Astronomia no IAG USP, onde se formou bacharel. Em 2020, ingressou no doutorado pela mesma instituição, tendo como objeto de pesquisa as galáxias anãs. “Praticamente todos os departamentos importantes de astronomia do planeta já tiverem alguém do IAG”, disse o pesquisador.

Atualmente, Limberg está no pós-doutorado na Universidade de Chicago, nos Estados Unidos. Ele participa do projeto DELVE Survey, uma colaboração internacional de astrônomos que utiliza dados da Dark Energy Camera – a principal câmera do Telescópio Victor M. Blanco – para fazer a imagem de uma grande área do céu noturno e estudar os objetos espaciais captados. 

As intrigantes galáxias anãs

As galáxias anãs são estruturas galácticas pequenas e frias. Elas contêm alguns milhares de estrelas, “da ordem de 2 mil a 5 mil no máximo”, segundo explicou Limberg. Em comparação, a Via Láctea comporta 100 bilhões de estrelas e a Grande Nuvem de Magalhães, entre 10 e 30 bilhões de corpos estelares.

O processo de fabricação de estrelas também é pouco expressivo ou inexistente, sendo compostas majoritariamente por objetos estelares antigos. Segundo Limberg, isso se deve à dois fenômenos:

• Quando uma supernova acontece em uma galáxia anã, a força da explosão arrasta o gás cósmico para fora da galáxia, o que encerra sua produção de estrelas.
• Um bilhão de anos após o Big Bang, o universo passou por um período chamado de Era da Reionização, quando esquentou. Para a formação de estrelas, os gases dispersos no espaço têm que estar frios. Mas, como foram aquecidos, a geração estelar cessou e as mais afetadas foram as galáxias anãs.

A idade dessas estrelas também transparece em sua pequena massa. As supermassivas morrem muito rápido porque consomem rapidamente seu combustível. Porém, as menos massivas vivem por mais tempo, pois gastam menos para se manterem estáveis, conforme explicou o astrônomo. 

Porém, a baixa atividade também diminui a fabricação de elementos químicos mais complexos – como os metais – em seu núcleo estelar. Por isso, elas são conhecidas também como estrelas de baixa metalicidade.

Galáxias anãs desafiam cientistas

Limberg explicou que as encontrar é um desafio, principalmente por serem pouco expressivas num universo cheio de objetos emitindo fortes sinais. “Hoje em dia a gente só conhece cerca de 50 galáxias anãs”, comentou o astrônomo.

O entrave para o pesquisador está na falta de um modelo do cosmos mais refinado. “A gente não tem um modelo físico com o qual estejamos confortáveis para prever a população de galáxias que deveriam existir”, explicou o cientista.

Junto a dificuldade teórica, há também a barreira computacional. Atualmente, não há um computador potente o suficiente para simular a população completa de galáxias anãs. Por isso, Limberg resume que as duas principais missões hoje em sua área de pesquisa são: contar a quantidade de galáxias anãs e saber como elas se formam.

Cientistas buscam o X no mapa das estrelas

A equipe de Limberg utiliza informações coletadas pelo Telescópio Víctor M. Blanco, no Chile, para estudar as galáxias anãs. O instrumento compila as observações que já fez em bancos de dados acessíveis. É a partir dessas fotografias, que o trabalho do astrônomo começa.

“São imagens um pouquinho diferente das que você tira com o celular porque são fotos com filtros específicos. Você coloca filtros especais para observar em cores específicas que são do seu interesse”, disse Limberg.

Os pesquisadores não conseguem distinguir as galáxias anãs do restante de estrelas dispersas pelo céu noturno a olho nu. Para encontrá-las, eles tratam os dados coletados pelo telescópio e constroem um gráfico sobre a fotografia em estudo. 

Nesse processo, eles eliminam as galáxias de fundo e ficam só com as estrelas mais próximas. Começam assim a filtrar o que podem ser galáxias no grupo local, a vizinhança da Via Láctea. 

Ao observar a imagem após o tratamento, eles traçam linhas nos possíveis locais. Se as estrelas nesses espaços estiverem aglomeradas e espacialmente coesas, muito provavelmente são uma galáxia.

Vera Rubin é o futuro

O Telescópio Vera C. Rubin está previsto para entrar em operação no final deste ano. Durante o programa, Zurita e Limberg comentaram sobre o novo instrumento e quais serão seus impactos na astronomia, principalmente no estudo de galáxias anãs.

“Esse telescópio vai revolucionar completamente essa área de pesquisa. Ele deve encontrar dezenas de galáxias anãs, podendo duplicar, ou até mais, o número das galáxias desse tipo que a gente conhece”, comentou o pesquisador.

O Verá Rubin terá a melhor câmera digital já construída na história da humanidade e poderá fazer mapas precisos do céu noturno. Limberg vê nele um potencial para superar o projeto que participa atualmente, podendo fazer em um ano de observações o que o DELVE fez desde seu início.

Com as novas ferramentas, Zurita acredita ser um bom momento para os novos astrônomos.“Para quem está entrando nessa área, tem boas perspectivas para um futuro não muito distante”, disse o apresentador.

Limberg também incentiva a busca pela carreira científica, principalmente na astronomia. “Você não precisa ter 500 anos de experiência para fazer uma contribuição importante para a ciência. Alunos de doutorado e de graduação fazem descobertas importantes. Temos que incentivar isso”, concluiu o astrônomo.

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